便攜式電子設(shè)備，及其中的攝像結(jié)構(gòu)與獲取影像的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及手機(jī)、平板電腦、穿戴式電子設(shè)備等便攜式電子中攝取影像的光學(xué)結(jié) 構(gòu)W及影像獲取方法與便攜式電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 便攜式電子設(shè)備，例如手機(jī)、平板電腦、穿戴式電子設(shè)備中普遍搭載了攝像頭模組 及與之配套的軟硬件模塊用于拍攝照片，視頻等影像。隨著技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子設(shè)備拍 攝影像的像素越來(lái)越高，人們對(duì)所拍攝的圖片的質(zhì)量，例如清晰度，色差，崎變等要求也隨 之提高，同時(shí)，對(duì)便攜式電子設(shè)備的拍攝能力與功能也提出了進(jìn)一步的需求，例如，希望便 攜式電子設(shè)備上的攝像頭模組也具有光學(xué)變焦能力，或希望其具有長(zhǎng)焦拍攝能力或廣角拍 攝能力等。
[0003] 但是，由于便攜式電子設(shè)備其自身對(duì)于尺寸，重量的要求，尤其是受限于便攜式電 子設(shè)備的厚度要求，其中的攝像結(jié)構(gòu)需要在縮小尺寸與提高性能及增加功能上進(jìn)行平衡， 而無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高的圖像拍攝質(zhì)量，W及提供更豐富的拍攝功能與更強(qiáng)的拍攝能力，因此目 前便攜式電子設(shè)備上的攝像結(jié)構(gòu)及圖像獲取方法均無(wú)法在上述問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為此，需要提供新的一種便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)W及相應(yīng)獲取影像的方法 W及便攜式電子設(shè)備。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)，包括電子設(shè) 備外殼、曲面反射鏡、透鏡組、感光元件，所述電子設(shè)備外殼上開(kāi)設(shè)有光線(xiàn)入口，所述光線(xiàn)入 口、曲面反射鏡與感光元件沿光路中光線(xiàn)傳播方向順序設(shè)置(所述反射元件將光線(xiàn)入口進(jìn) 入的光線(xiàn)反射至感光元件），所述透鏡組位于曲面反射鏡與感光元件之間的光路上，或位于 光線(xiàn)入口與曲面反射鏡之間的光路上。
[0006] 可選的，所述曲面反射鏡的曲面為直線(xiàn)面或曲線(xiàn)面。
[0007] 可選的，所述曲面為凸面鏡或凹面鏡。
[000引可選的，所述攝像結(jié)構(gòu)包括攝像頭模組，透鏡組與感光元件集成于攝像頭模組中， 所述攝像頭模組還包括對(duì)焦機(jī)構(gòu)。
[0009] 可選的，所述攝像結(jié)構(gòu)包括2個(gè)W上的反射元件，并設(shè)有反射元件切換裝置，所述 反射元件中包括至少一個(gè)曲面反射鏡，反射元件設(shè)置于反射元件切換裝置上，反射元件切 換裝置具有不同的切換狀態(tài)，對(duì)應(yīng)不同的切換狀態(tài)，反射元件切換裝置分別將不同的反射 元件置于光路中。
[0010] 可選的，所述反射元件切換裝置為平移裝置，所述平移裝置可W往復(fù)平移，平移方 向與光線(xiàn)入口的入射光路平行，各反射元件設(shè)置于平移裝置上，隨平移裝置移動(dòng)，反射元件 切換裝置的不同切換狀態(tài)對(duì)應(yīng)平移裝置的不同位移位置。
[0011] 可選的，所述反射元件切換裝置為平移裝置，所述平移裝置可W往復(fù)平移，平移方 向與入射光線(xiàn)中軸及反射光線(xiàn)中軸垂直，各反射元件設(shè)置于平移裝置上，隨平移裝置移動(dòng)， 反射元件切換裝置的不同切換狀態(tài)對(duì)應(yīng)平移裝置的不同位移位置。
[0012] 發(fā)明人還提供了一種便攜式電子設(shè)備，所述便攜式電子設(shè)備中的攝像結(jié)構(gòu)為權(quán)利 要求1至7任意一項(xiàng)所述的攝像結(jié)構(gòu)。
[0013] 可選的，所述便攜式電子設(shè)備為手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或穿戴式電子設(shè)備。
[0014] 發(fā)明人還提供了一種便攜式電子設(shè)備獲取影像的方法，包括W下步驟：
[0015] 從便攜式電子設(shè)備外殼上開(kāi)設(shè)的光線(xiàn)入口獲取光線(xiàn)，獲取的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)曲面反射鏡 的反射后，經(jīng)過(guò)透鏡組的折射，形成光學(xué)影像投射于感光元件上；
[0016] 感光元件將投射于其上的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為第一數(shù)字信號(hào)并輸出。
[0017] 可選的，所述曲面反射鏡的曲面為直線(xiàn)面，獲取的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)曲面反射鏡的反射后， 經(jīng)過(guò)透鏡組的折射，投射于感光元件上的光學(xué)影像為一個(gè)方向經(jīng)過(guò)拉伸或壓縮的影像；
[0018] 所述方法還包括步驟：
[0019] 將由光學(xué)影像轉(zhuǎn)化的第一數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)變換，轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)，所述第二數(shù) 字信號(hào)對(duì)應(yīng)還原影像，所述還原影像為一個(gè)方向經(jīng)過(guò)拉伸或壓縮的影像經(jīng)過(guò)壓縮或拉伸還 原為與被攝物比例關(guān)系一致的的影像。
[0020] 區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案通過(guò)反射元件對(duì)光路進(jìn)行改變，大大擴(kuò)展了便攜 式電子設(shè)備攝像的功能W及性能。反射元件采用曲面反射鏡，利用曲面反射的效果，W及反 射鏡相對(duì)于透鏡而言具有無(wú)色散等成像優(yōu)勢(shì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更多影像獲取功能W及更豐富的影像 獲取效果。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為【具體實(shí)施方式】所述采用平面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0022] 圖2為【具體實(shí)施方式】所述采用凹面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023] 圖3為【具體實(shí)施方式】所述通過(guò)直線(xiàn)面的凹面反射鏡的反射W獲取影像的流程示意 圖；
[0024] 圖4為【具體實(shí)施方式】所述不同長(zhǎng)寬比的感光元件對(duì)像場(chǎng)的利用率示意圖；
[0025] 圖5為【具體實(shí)施方式】所述采用凸面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0026] 圖6為【具體實(shí)施方式】所述通過(guò)直線(xiàn)面的凸面反射鏡的反射W獲取影像的流程示意 圖；
[0027] 圖7為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)雙面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)第一狀態(tài)的示意 圖；
[0028] 圖8為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)雙面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)第二狀態(tài)的示意 圖；
[0029] 圖9為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)單面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)的第一狀態(tài)的示意 圖；
[0030] 圖10為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)單面反射鏡的攝像結(jié)構(gòu)的第二狀態(tài)的示 意圖；
[0031 ]圖11為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0032] 圖12為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0033] 圖13為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0034] 圖14為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0035] 圖15為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第=實(shí)施例第一切換狀態(tài) 示意圖；
[0036] 圖16為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有平移裝置的攝像結(jié)構(gòu)第=實(shí)施例第二切換狀態(tài) 示意圖；
[0037] 圖17為【具體實(shí)施方式】所述設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置的攝像結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖18為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取3D影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0039] 圖19為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取3D影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0040] 圖20為【具體實(shí)施方式】所述用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 圖21為【具體實(shí)施方式】所述傾斜設(shè)置攝像頭模組用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示 意圖一；
[0042] 圖22為【具體實(shí)施方式】所述傾斜設(shè)置攝像頭模組用于獲取廣角影像的攝像結(jié)構(gòu)示 意圖二；
[0043] 圖23為【具體實(shí)施方式】中圖20所示攝像結(jié)構(gòu)中一側(cè)攝像頭模組獲取的黑白相間的 影像示意圖；
[0044] 圖24為【具體實(shí)施方式】中圖20所示攝像結(jié)構(gòu)中另一側(cè)攝像頭模組獲取的黑白相間 的影像示意圖；
[0045] 圖25為圖23與圖24中對(duì)應(yīng)的圖像合成后的效果示意圖；
[0046] 圖26為圖20所示攝像結(jié)構(gòu)采用凸面反射鏡后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖27為圖20所示攝像結(jié)構(gòu)在光線(xiàn)入口設(shè)置透鏡后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖28為圖20所述實(shí)施例中一個(gè)攝像頭模組的視角示意圖；
[0049] 圖29為圖29為圖20所述實(shí)施例中的攝像頭模組的視角示意圖一；
[0050] 圖30為圖20所述實(shí)施例中的攝像頭模組的視角示意圖二；
[0051] 圖31為【具體實(shí)施方式】所述被拍攝的方格場(chǎng)景；
[0052] 圖32為【具體實(shí)施方式】所述使用平面反射鏡作為反射元件的攝像結(jié)構(gòu)拍攝得到的 影像；
[0053] 圖33為【具體實(shí)施方式】所述將圖32對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為曲線(xiàn)面 的凹面反射鏡拍攝得到的影像；
[0054] 圖34為【具體實(shí)施方式】所述將圖32對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為直線(xiàn)面 的凹面反射鏡拍攝得到的影像一；
[0055] 圖35為【具體實(shí)施方式】所述將圖34所示拍攝得到的影像還原得到被攝物比例正常 的影像一；
[0056] 圖36為【具體實(shí)施方式】所述將圖32對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為直線(xiàn)面 的凹面反射鏡拍攝得到的影像二；
[0057] 圖37為【具體實(shí)施方式】所述將圖36所示拍攝得到的影像還原得到被攝物比例正常 的影像二；
[0058] 圖38為【具體實(shí)施方式】所述將圖32對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為曲線(xiàn)面 的凸面反射鏡拍攝得到的影像；
[0059] 圖39為【具體實(shí)施方式】所述將圖38對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為直線(xiàn)面 的凸面反射鏡拍攝得到的影像一；
[0060] 圖40為【具體實(shí)施方式】所述將圖39所示拍攝得到的影像還原得到被攝物比例正常 的影像一；
[0061] 圖41為【具體實(shí)施方式】所述將圖38對(duì)應(yīng)的攝像結(jié)構(gòu)中的平面反射鏡替換為直線(xiàn)面 的凸面反射鏡拍攝得到的影像二；
[0062] 圖42為【具體實(shí)施方式】所述將圖41所示拍攝得到的影像還原得到被攝物比例正常 的影像二。
[00創(chuàng)附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0064] 1、外殼，
[00化]10、光線(xiàn)入口，
[0066] 11、后置光線(xiàn)入口，
[0067] 12、前置光線(xiàn)入口，
[006引13、第一光線(xiàn)入口，
[0069] 14、第二光線(xiàn)入口，
[0070] 2、反射元件，
[0071] 21、雙面反射鏡，
[0072] 211、雙面反射鏡的第一反射面211，
[0073] 212、雙面反射鏡的第二反射面211，
[0074] 23、第一反射元件，
[00巧]24、第二反射元件，
[0076] 201、第一反射元件，
[0077] 202、第二反射元件，
[0078] 203、第S反射元件，
[00巧]204、第四反射元件，
[0080] 205、第五反射元件，
[0081] 26、單面反射鏡
[0082] 27、凹面反射鏡，
[0083] 28、凸面反射鏡
[0084] 3、感光元件，
[00化]311、第一感光元件，
[00化]312、第二感光元件，
[0087] 30、攝像頭模組，
[0088] 301、第一攝像頭模組，
[0089] 302、第二攝像頭模組，
[0090] 301a、第一攝像頭模組的鏡像，
[0091] 302a、第二攝像頭模組的鏡像，
[0092] 40、透鏡組，
[0093] 401、第一透鏡